羅斯貝
羅斯貝
卡爾·古斯塔夫·羅斯貝(Carl-Gustaf Rossby, 1898-1957年)現代氣象學和海洋學的開拓者。1898年12月28日生於瑞典斯德哥爾摩的一個中產家庭,當他在家鄉的斯德哥爾摩大學進行數學和物理專業的學習時,參加了由當時剛剛獲得氣象預報理論突破的皮葉克尼斯主講的一次關於大氣運動非連續性問題講座,由此他就被氣象學問題深深吸引。
-著卑根校,皮葉尼率領旋論研究預團隊。羅貝歷極鋒論氣團學說激動人心的發現,並作為團隊的一員提出了一些很好的思想。1919年夏,他首先建議暖鋒和冷鋒在天氣圖上分別用紅色和藍色代表,而不是當時使用的相反方案。這時他也預感到自己的興趣和長處在理論方面,大學里學習的物理和數學知識在氣象領域不是沒有用處,而是還遠遠不夠。1921年他又隨皮葉克尼斯去德國萊比錫大學學習一年,1921年他又回到斯德哥爾摩大學,並在瑞典氣象水文局謀得一個職位。在那裡他參與高空氣球觀測網的建立,與另外4名預報員一起每天3次進行天氣圖分析並作出全國天氣預報。其中有兩年的夏天,他還隨船出海提供天氣預報。他參與了在揚馬延島 (位於格陵蘭島和冰島之間)、環不列顛群島、葡萄牙以及馬德拉群島的海洋科學考察活動。同時,他還在斯德哥爾摩大學繼續學習數學物理,並在1925年取得學位。
羅貝術涯轉折。獲基資助,華盛頓的美國天氣局,繼續做氣象科學研究。他1926和1927年在美國著名的《每月天氣評論》雜誌上發表了關於大氣湍流和對流方面的論文,反映了他在來美之前的研究工作中對大氣摩擦層的具有遠見的洞察。
北歐預展普遍持否麻木態,羅貝局尚未介航空預另闢蹊徑。洲建航空氣象服務試驗系統。1928年,他在麻省理工學院組織了美國第一個大學水平的氣象研究項目,同時創立了美國第一個現代氣象學意義上的大學氣象系。不久,他成了該校的一名正教授。
羅斯貝在麻省理工學院工作了11年,前3年他致力於氣團熱力學研究,首先發現大氣熱力學中一些物理量具有守恆性質。他最早提出利用位勢溫度和比濕等物理量定義氣團,追蹤氣團的運動,進而對鋒面和氣旋等天氣現象進行更為量化的診斷和描述。這些大氣中具有守恆性質的准物質面還被作為空間坐標的代替量應用於數值預報模式。羅斯貝還專註於大氣和海洋中的湍流研究,第一次在氣象學中引入了混合長、粗糙度參數、卡曼常數等概念,並將這些概念擴展到海洋。
1939年他離開麻省理工學院,再次加入美國天氣局,成為該局主管研究工作的主任助理。1940年,他應邀擔任芝加哥大學氣象系主任。在此期間,他將自己的研究領域轉向和短期天氣預報關係更為密切的大尺度大氣運動和大氣環流理論並取得了最重要的學術成就。提出了著名的大氣長波理論。他引入的大氣渦度和動量的概念成為今天每一位氣象學者都耳熟能詳的基本概念。
二次大戰爆發期間,羅斯貝在芝加哥大學積極組織和參與了對軍事氣象人員的培訓,同時繼續研究他創建的大氣長波理論。戰爭結束后,他招募了一大批優秀學者加入到氣象研究中,為將要開展的數值天氣預報積極進行氣象基本理論上的準備。1946年8月,羅斯貝協助馮·諾依曼在普林斯頓大學召開了第一次討論數值預報的會議。在這次會議上,羅斯貝極力推薦當時在加州大學剛剛獲得氣象博士學位的查尼參加首次數值天氣預報試驗,後者最終成為首次成功的數值天氣預報的完成者之一,生動地顯示了羅斯貝的發現和調動人才的學術領導者的能力。查尼和羅斯貝兩位學術大師就一直保持他們越來越深入的學術交流和個人友誼,也成為氣象學界的美談。
氣象學家羅斯貝
羅斯貝的研究興趣非常廣泛,在上世紀20年代主要研究大氣湍流和氣壓變化理論,30年代先將研究重點集中在海洋學和氣象學的邊界層理論。30年代末期,他對大尺度環流的研究導致了大氣長波理論的誕生。在此期間的代表作有1939年發表在<<海洋研究雜誌>> 上的<<緯向環流強度變化之間的關係>>和1940年發表在英國<<皇家氣象學會季刊>>上的 <<行星流型>>。這是世界氣象發展史上的一個重要里程碑。早期使用電子計算機製作的數值天氣預報是通過對正壓方程進行數值積分求解實現的。大氣的長波理論為求解正壓方程奠定了重要基礎。因此,羅斯貝對數值天氣預報的發展也做出了重要貢獻。從1954 年起,羅斯貝的研究興趣又轉移到大氣化學和海洋深層環流過程。1955年他在 <<大地>> 上發表了<<論化學氣候及其隨大氣環流型的變化>>一文。 1957年8月19日羅斯貝在瑞典斯德哥爾摩逝世。羅斯貝留給全世界氣象學家的永遠創新的思想理念令人難忘,就像很多用他的名字命名的氣象學概念一樣,會長時間留在人們的心中。